（计算机应用技术专业论文）pdm中的用户管理和文档管理的研究与开发.pdf

西南交逶大学硕士研究生学位论文 第1 页 摘要 随着计算机技术、通信技术等现代科技的迅速发展，全球化市场统一形 成，使我国企业面临的环境发生变化，企业的处境越来越艰难；并且，随着 科技的发展，产品的日益丰富，用户对产品的需求越来越多样化，对产品个 性化的要求日益提高。面对国际市场的激烈竞争，我国企业，特别是中小企 业，要谋生存、求发展，企业必须利用先进的科学技术，对企业进行改革。 在这种环境下。p d m ( 产品数据管理) 技术相应而生。 p d m 是一项新的管理思想和技术。p d m 可以定义为以软件技术为基础， 以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。 是依托r r 技术实现企业最优化管理的有效方法，是科学的管理框架与企业现 实问题相结合的产物，也是计算机技术与企业文化相结合的一种产品。 本论文对p d m 的产生、发展和演变的过程进行了阐述。简要介绍了支 撑p d m 技术的几类相关技术和理论。结合四川某电器有限公司等中小企业 的调研报告，分析了这类企业对p d m 系统需求的特点，接着分析了现有p d m 产品的在这些企业应用上的不足，在此基础上，提出了适合此类企业所需 p d m 系统的结构，一种基于c s 模式并能扩展到b s 模式的系统结构。然后 对p d m 系统的用户管理和文档管理两个重要模块进行了分析和建模，通过 权限一角色一用户模型来实现用户管理，用电子仓库来储存文档，并通过用户 管理来控制文档的读取和修改。结合用户管理的对象模型，采用关系型数据 库建立了相应的数据表，编程实现了用户管理模块。结合用户管理，分析了 文档管理中的几个主要功能，如文档查询、文档入库、文档浏览等，并给出 了实现方法。然后对文档的版本管理做了详细分析，并给出了其实现方法。 本文还给出了a u t o c a d 图档明细表信息自动提取的实现方法。 关键词：p d m ；用户管理；文档管理 堕熏奎姿奎堂堕主塑塞竺兰堡鲨奎 璺望要一 h _ ，- _ _ ，_ _ _ - _ - _ _ _ _ _ 一一 a b s t r a c t w i t hr a p i d l yd e v e l o p i n go ft h ec o m p u t e ra n dc o m m u n i c a t i o n st e c h n o l o g y , t h eg l o b a le c o n o m i ch a sb e e ng r o w n t h ec h i n e s ee n t e r p r i s eh a sb e e nf a c e d t h e h a r d l yc h a l l e n g e a n dm a r k e t c o m p e t i t i v e ；w i t h t h e d e v e l o p m e n t o fb e w t e c h n o l o g y , t h em o r ep r o d u c t sb e c a m er i c h ，t h em o r ed e m a n d sb e c a m ev a r i e t y , a n dt h ed e m a n d sf o rp r o d u c t sp e r s o n a la r ei n c r e a s e d h lo r d e rt os u r v i v ea n d d e v e l o pu n d e r t h ei n t e r i l a f i u n a lc o m p e t i t i v e , m e d i u m & s m a l l s i z e de n t e r p r i s e si n o u rc o u n t r ys h o u l db er e f o n n e dw i t ha d v a n c e ds c i e n c et e c h n i q u e u n d e rt h i sk i n d o fe n v i r o n m e n t , t h ep d m ( p r o d u c td a t am a n a g e m e n ot e c h n o l o g yc a n l ei n t o b e i n g p d mi san e wm a n a g e m e n tt h o u g h ta n dt e c h n i q u e i tc a nb ed e f i n e da sa t e c h n o l o g y , w h i c h b a s e do ns o f t w a r e t e c h n i q u e ，r e g a r d i n gp r o d u c t 龉t h ec o i c ，a n d r e a l i z e dw h o l em a n a g e m e n to nt h er e l a t e dd a t a , p r o c e s s ，r e s o u r c e si np r o d u c t r e l i e do nt h ei tt e c h n i q u e ，i ti sav a l i da n do p t i m i z e dm a n a g e m e n tm e t h o di n e n t e r p r i s e s ，a n di sa no u t c o m eo f t h ec o m b i n i n gt o g e t h e rs c i e n t i f i cm a n a g e m e n t f r a m ea n dr e a l i s t i c p r o b l e mi ne n t e r p r i s e s i t i sa l s oak i n do fp r o d u c tt h a t c o m p u t e rt e c h n i q u ec o m b i n e dt o g e t h e rw i mc o r p o r a t ec u l t u r e i nt h i sp a p e r , p d m ss t a r t ，d e v e l o p m e n ta n de v o l v e m e n tw a se x p a t i a t e d r e l a t e d t e c h n o l o g y a n dt h e o r i e s t h a t s u p p o r tp d mw e r e i n t r o d u c e d t h e c h a r a c t e r i s t i co f p d m s y s t e mt h a ts m a l la n dm i d d l ee n t e r p r i s en e e di sa n a l y z e di n t h i st h e s i s a n dt h es h o r t a g eo fc u r r e n tp d m p r o d u c t sw a sa n a l y z e d t h e n ，o i lt h e b a s i s ，f r a m eo f t h a ts o r to fe n t e r p r i s ep d ms y s t e mi sf o u n d e d ，t h i s 丘_ a m ei sb a s e d o nc ss t r u c t u r ea n dc a l le x t e n dt ob ss t r u c t u r e t h e n ，t h eu s e r m a n a g e m e n ta n d t h ed o c u m e n t m a n a g e m e n t w h i c ha r ct h ei m p o r t a n tp a r t so f p d mw e r e a n a l y z e d a n dm o d e l sw e r eb u i l t t h eu s e r m a n a g e m e n tw e r er e a l i z e db yu s e r - r o l e p o w e r s m o d e l w i t ht h eu s e rm a n a g e m e n t ，t h eo p e r a t i o ns u c ha sr e a da n dm o d i f yt o d o c u m e n t sw h i c hw e r es t o r e di nd a t a b a s ec a nb ec o n t r o l l e d w i t ht h em o d e l so f t h eu s e rm a n a g e m e n t ，t a b l e si nd a t a b a s ew e r e d e s i g n e d t h e np r o g r a m so f t h e u s e rm a n a g e m e n tw e r er e a l i z e d w i t ht h eu s e r m a n a g e m e n t ，t h em a i nf u n c t i o n s o ft h ed o c u m e n t m a n a g e m e n t w e r ea n a l y z e da n d r e a l i z e d , s u c h8 8t h es e a r c h j n g 西南交通大学硕士研究生学位论文第页 o f f i l e s ，s t o r i n gf i l e st od a t a b a s ea n dp r e v i e wo f f i l e se t c t h e nt h ev i s i o nc o n t r o l o fd o c u m e n t sw a s a n a l y z e da n dp r o g r a m sw e r e r e a l i z e d a tt h ee n do ft h i st h e s i s ， t h em e t h o do fh o wt og e tt h ei n f o r m a t i o nf r o mt h ed o c u m e n t so fa u t o c a dw a s e x p l a i n e d k e yw o r d s ：p d m ；u s e rm a n a g e m e n t ；d o c u m e n t m a n a g e m e n t _ 西南窒堕查兰塑主堡壅生兰焦笙壅 兰! 夏 _ _ - 一 一 第1 章绪论 1 1 什么是产品数据管理( p d m ) 系统 由文献 1 6 ，5 1 1 可知，p d m 最早出现在2 0 世纪8 0 年代初期，目的是 为了解决大量工程图纸、技术文档以及c a d 文件的计算机管理问题，然后逐 渐扩展到产品开发过程中的三个主要领域：设计图纸和电子文档的管理，材 料明细表( b i l lo fm a t e r i a l ，b o m ) 的管理及工程文档的集成，工程变更请 求指令的跟踪与管理。随着网络、数据库技术的不断发展，以及面向对象技 术和客户机服务器技术的应用，最近几年p d m 技术产生了突飞猛进的发展， 在国内国外的企业中得到了广泛的应用。但是正由于p d m 技术应用非常之快， 它的功能在不断扩大，所以人们还没有给出一个统一的认识，给出的定义也 不同。 主要致力于p d m 技术和计算机集成技术研究与咨询的国际咨询公司 c i l d a t a 给出的定义是：“p d m 是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产 品相关的过程的技术。” g a r t n e rc r o u p 公司给出的定义为：“p d m 是一个使能器，它用于在企业 范围内构造一个从产品策划到产品实现的并行化协作环境( c o n c u r r e n t a r t t o p r o d u c te n v i r o n m e n t ，简称c a p e ，由供应、工程设计、制造、采购、 市场与销售、客户等构成) 。一个成熟的p d m 系统能够使所有参与创建、交流 以及维护产品设计意图的人员在整个产品生命周期中自由共享与产品相关的 所有异构数据，如图纸与数字化文档、c a d 文件和产品结构等。” 从以上两个定义可以看出，p d m 可以是狭义上的，也可以是广义上的。 从狭义上讲，p d m 仅管理与工程设计相关的领域内的信息，而从广义上讲， 它可以覆盖到整个企业中从产品的市场需求分析、产品设计、制造、销售、 服务与维护等过程，即全生命周期中的信息。 目前，比较为大家认同的是这样的定义： 产品数据管理( f d m ) 以软件为基础，是一门管理所有与产品相关的信息 ( 包括电子文档、数字化文件、数据库记录) 和所有与产品相关的过程( 包 括工程流程和更改流程) 的技术。它提供产品金生命周期的信息管理，并可 在企业范围内为产品设计与制造建立一个并行化的协作环境。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第2 页 p d m 作为企业集成开发的并行化协作环境，在提高企业产品开发能力。 控制项目进度、促成企业流程再造方面发挥了越来越重要的作用，在现代企 业c i m s 中占有关键的地位。以下列举的就是p d m 的一些重要优点： 1 提高设计效率 根据c i m d a t a 的调查统计显示，设计入员在信息查询、检索、等待图样、 新数据的存储等方面花费的时间约占设计开发时间的2 5 , - 一3 0 。p d m 向设 计工程师提供适当的工具和访问权限，而无需知道到什么地方去寻找发布了 的设计或者其他数据，以便数据访问更加有效，大大缩短了设计过程。 2 ，缩短产品上市时间 影响产品进入市场的时间包括工程设计所花费的时间，用于审校上述工 作成果所花赞的时间、任务交接之间的时间浪费和设计过程中修改错误所花 费的时间。p d m 系统提供给使用者以有组织的方式和界面来查询资料和设计 工具，加速寻找正确版本的设计图或文件，从而缩短设计所需要的时间，大 幅度降低在产品开发期间( 特别是末期) 发生设计变更的可能性和减少错误 发生的几率。 3 提高设计与制造的准确性 p d m 系统提高的版本管理功能能够保证所有参与同工程项目的员工 采用同一数据来工作，并且是及时和最新的数据，确保设计过程数据的一致 性，减少了设计中的重复和更改次数。同时在并行设计过程中，在设计的初 期，就已经考虑了产品可制造性和产品质量等因素。此外，当用户访问数据 时，可以确保所有的主文件和历史记录的完整和一致。 4 改善产品与服务质量 p d m 提供产品结构管理与配置管理，促进标准化零件和标准化设计的再 利用，便于企业采用模块化设计方法，以减少零件的数量，简化产品的制造 和维护过程。另一方面，p d m 系统有助于企业进行并行产品开发，尽可能把 修改工作量放在产品开发的初期，以减少甚至消除在制造过程中因修改设计 而造成的损失。 5 更好的管理工程变更 p d m 系统的版本管理允许在数据库里生成和保存任设计的多个修改 版本和改型。使用户可以生成一个设计的多个替代方案，而不用担心前面的 版本会丢失或意外被擦去，而且每个版本和修订版都要“签字”和“标注日 期”，消除对现有设计的任何分歧，提供完整的变更审查线索。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第3 页 6 更好的控制项目 在企业实施实际产品开发项目时，由于迸行过程中失控而导致产品开发 过程被推迟的事情时有发生，因为项目进行过程中会产生大量的数据，很可 能出现数据不一致的情况。p d m 系统则可以保证准确的控制这些数据，使项 目顺利进行。产品结构、变更管理、配置管理和可跟踪性都是p d m 系统的 特点，它还能通过自动数据发布和电子审签程序来加强控制。这样，一项规 定好进度的任务就不会被忽略。 1 2p d m 产生的背景 企业在经营过程通常要储存和管理大量的数据，同时由于计算机技术的 飞速发展和在企业越来越广泛的应用，需要把各种不同的应用系统集成起来 以实现企业信息的集成甚至实现过程的集成，建立一个高效的产品设计开发 的环境，为此人们作了大量的工作和多方面的努力。 p d m 的产生正是建立在现代企业对信息管理的需求这个大的背景下的。 下面就对这一背景进行简要的叙述。 进入2 0 世纪末，以信息技术为主要特征的高新技术飞速发展，推动了技 术进步和经济全球化，加速了技术革新、管理革新，企业面临的商业环境和 市场环境发生了根本的改变。具体表现在以下几个方面： 技术进步和高新技术的应用，信息量急剧增加。 全球化市场与全球化竞争。 用户对产品的需求呈现多样化和个性化。 产品更新换代加快，生命周期缩短，人们对交货期的期望越来越高。 生产方式的多样化。 但很多企业在技术、管理、技术与管理的协调发展以及适应新的生产模 式和管理模式等方面还存在一些问题，影响了企业的竞争能力和向现代企业 的发展。这些问题具体表现在： 1 设计手段和加工技术落后。一方面，总体上，c a d 技术在企业的应 用还未完全普及，仍有一小部分中小企业还使用手工绘图方式，设计效率低。 另一方面t 有些企业虽然使用了c a d 技术，太多数采用的是二维c a d 软件， 虽然提高了绘图速度，使设计人员从繁重的体力劳动中解脱出来，但在解决 复杂产品的设计、分析和优化、零部件之间的干涉、结构运动部件之间的关 系、曲面的描述和复杂零件的数控编程等方面还存在不少问题。另外，加工 - - 一一 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 过程自动化程度低。目前数控加工还不普及，大量的零部件还是由手工操作 的机床加工，工艺准备期长，质量难以保证。大量的工艺设计，占用了宝贵 的产品开发时间。由于工艺编制手段落后，工艺人员又把大量的精力耗费在 抄写的重复工作上，没有时间研究提高产品制造质量的新工艺上，造成加工 技术落后。有些企业虽然采用了先进的数控机床，却仍采用手工编程，结果 还是难以加工复杂的产品，也无法充分发挥数控机床的作用。 2 管理落后，特别是技术先进性与管理落后的矛盾日益突出。在一小部 分企业中，由于使用手工设计，全部图样资料由资料室统人工管理。资料 室的管理人员对这些图样和技术资料进行编号，装订成册，装入文件柜中， 当工程技术人员和企业管理干部等要查阅这些资料时，需要通过一定的手续 在密级允许的情况下向资料室借阅。应用c a d 技术后，大部分电子资料存 放在计算机内，部分工程图样在资料室时，这种手工管理方式已经不能适应 c a d 技术的应用。因此，在应用c a d 技术提高设计能力和设计效率，特别 是采用三维模型设计、有限元分析验证和机构运动仿真等手段，大大提高了 设计质量，减少了差错，降低了返工率，大大提高了企业的产品开发能力和 市场竞争力。但另一方面，c a d 技术的全面推广，却给数据管理带来了更多 的困难，数据管理落后的问题更为明显，主要表现在： ( 1 ) 信息共享程度低。目前，企业应用中的计算机辅助工具和信息系统c a d 、 c a m 、c a p p 、m i s 等都是局部的、面向企业某个部门的应用系统，产生的 数据涉及产品的不同方面。这些互不兼容的软件系统由于采用不同的操作系 统、网络系统、数据库系统等软件环境，所产生的数据不能由一个企业级的 计算机应用系统来管理，而常常以不同的格式和介质存贮于不同的计算机系 统中，从而无法在设计、工艺和制造部门进行有效地实现信息共享与传递， 从而形成信息孤岛。 ( 2 ) 信息传递速度慢。在大部分企业中，信息传递主要是通过书面文件、报 表及电话等联系方式，因而无法及时收集工艺和制造过程中的反馈信息，不 能实时反映设计过程中的变化，不能随时跟踪整个产品设计和制造的进展情 况。 ( 3 ) 文档管理落后。在产品的设计过程中，不仅会产生大量的文件和图样， 同时要多次查询和充分利用已有的设计数据、手工管理和维护这些数据会浪 费大量的人力资源和空间资源。应用c a d 技术，要求计算机把大量的图样 和技术数据进行有效的管理，在需要时，能够方便、快捷的查询和获取所需 西南交通大学硕士研究生学位论文 第5 页 的技术资料：能根据项目、设计者、工作阶段、审批状态、日期、类型以及 预先定义的各类参数，如材料、重量和加工方法等进行查询。在查询时，不 仅可以查到当前的资料，还可以查到过去的或者类似的相应资料。另外，也 要求计算机详细记录设计、加工过程中的原始资料及相应的更改信息，用不 同的版本来描述有效的数据。要求计算机系统的管理人员能够根据各类人员 所担任的不同职责，分别赋予不同的权利，处理不同范围的资料。同样，对 资料也应根据不同使用范围设置不同的密级，保证各类资料的安全和保密。 ( 4 ) 设计方式陈旧。长期以来，产品开发沿用传统的顺序工程方法，遵循“概 念设计一详细设计一过程设计一加工制造一实验验证一设计修改”的流程， 但由于该方法在设计的早期不能全面的考虑设计下游的可制造性、可装备性、 质量保证等多种因素，导致所制造的产品存在诸多权限从而对设计进行多次 更改，造成设计改动量大、产品开发周期长、成本高等状况，难以适应激烈 的市场竞争。 ( 5 ) 应用集成系统效率不高。不同的应用软件目前只能做到几何拓扑层信息 的直接分享和交换，其他诸如特征、操作层信息还难以直接交换。 ( 6 ) 新的生产模式，如c i m s 、并行工程、精益生产、敏捷制造等，对信息 管理技术突出了更高的要求，不仅要求支撑技术能够支持多学科领域专家协 同工作，而且要求把产品信息的开发过程有机的集成起来，做到在正确的时 间，把正确的信息以正确的形式送到正确的人。 由于以上诸多方面对信息管理的需求，呼唤一种新的信息管理技术。产 品数据管理正是这样的一种新的信息管理思想和技术。它以软件技术为基础， 以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程和资源的集成化管理技术。 1 3p d m 发展简史 p d m 技术的发展可以分为以下三个阶段1 6 1 ：配合c a d 工具的p d m 系 统、专业p d m 产品产生和p d m 的标准化阶段。 1 配合c a d 工具的p d m 系统 早期的p d m 产品诞生于2 0 世纪的8 0 年代初。在当时，c a d 已经在企 业中得到了广泛的应用，工程师们在享受c a d 带来好处的同时，也不得不 将大量的时间浪费在查找设计所需信息上，对于电子数据的存储和获取的新 方法需求变得越来越迫切了。针对这种需求，各c a d 厂家配合自己c a d 软 件推出了第一代p d m 产品，这些产品的目标主要是解决大量电子数据的存 _ _ _ ，_ 一一一 一 西南交通大学硕士研究生学位论文 第6 页 储和管理问题，提供了维护”电子绘图仓库”的功能。第一代p d m 产品仅在一 定程度上缓解了”信息孤岛【1 6 1 ”问题，仍然普遍存在系统功能较弱、集成能力 和开放程度较低等问题。 2 专业p d m 产品 通过对早期p d m 产品功能的不断扩展，最终出现了专业化的p d m 产品， 如s d r c 公司的m e t a p h a s e 和u g s 的i m a n 等就是第二代p d m 产品的代表。 与第一代p d m 产品相比，在第二代p d m 产品中出现了许多新功能，如对产 品生命周期内各种形式的产品数据的管理能力、对产品结构与配置的管理、 对电子数据的发布和更改的控制以及基于成组技术的零件分类管理与查询 等，同时软件的集成能力和开放程度也有较大的提高，少数优秀的p d m 产 品可以真正实现企业级的信息集成和过程集成。第二代p d m 产品在技术上 取得巨大进步的同时，在商业上也获得了很大的成功。p d m 开始成为一个产 业，出现了许多专业开发、销售和实施p d m 的公司。 3 p d m 的标准化阶段 1 9 9 7 年2 月，o m g 组织公布了其p d m e n a b l e r 标准草案。作为p d m 领 域的第一个国际标准，本草案由许多p d m 领域的主导厂商参与制订，如i b m 、 s d r c 、p t c 等。p d me n a b l e r 的公布标志着p d m 技术在标准化方面迈出了 崭新的一步。p d me n a b l e r 基于c o r b a 技术，就p d m 的系统功能、p d m 的逻辑模型和多个p d m 系统间的互操作提出了一个标准。这一标准的制订 为新一代标准化p d m 产品的发展奠定了基础。 最近几年里，在产品适应能力、用户界面、体系结构和平台支持方面， p d m 技术得到了迅速的发展，从目前的发展形势来看，p d m 技术在其开发 及实际应用中试相当成功的。这主要表现在一下方面： 1 p d m 产品市场在快速的增长，制造企业，特别是一些大型公司在p d m 上的投资一直在快速增长。 2 实施p d m 的国家和地区在不断扩大，早期实施p d m 的企业大部分 在美国，但是最近几年，在欧洲、北美、环太平洋地区和其他许多国家，在 p d m 上的投资都在不断的增加，显示出p d m 的实施呈现国际化趋势。 3 软件供应商在源源不断的涉足p d m 产业。 4 p d m 的应用范围在扩大。从本质上讲，p d m 适应各种产业部门，但 由于离散制造工业是p d m 的发源地，制造企业直是p d m 的主要供应部门。 现在，随着p d m 技术的发展，其他的一些产业部门比如化工、电力和航天 亘壹窒望查兰堡主婴壅竺兰焦鲨室 塑! 壅 - _ - h - _ _ _ _ _ _ 。- - 。_ _ _ _ _ _ 。_ 。- 。- _ - _ _ _ _ _ - 。1 1 等也开始投资p d m 。这种用户的多样性也进一步促使p d m 技术更趋于成熟。 1 4p d m 的主要功能分析 p d m 系统为企业提供了管理和控制所有与产品相关的信息以及与产品 相关的过程的机制与功能。p d m 软件产品种类繁多，不同的软件商提供的 p d m 系统，在功能上都要一定的差异。由文献 1 6 ，1 6 4 2 可知，p d m 的功 能有两种划分方法，一种是按面向应用与系统支持的功能划分，将其分为电 子仓库、面向用户的使用功能( 包括文档控制、变更控制、配置管理、设计 检索与零件库和项目管理等) 和实用化的支持功能( 包扩通知与通信、数据 转换、数据传输、图像服务、系统管理等) ；另一种是按软件功能模块划分， 可划分为电子仓库和文档管理、用户管理、工作流与过程管理、产品结构与 配鼍管理、零件分类管理、工程变更管理、项目管理、集成工具等，前五项 功能是p d m 系统应具备的基本功能。本章按照后者来介绍一般p d m 系统的 主要功能。 1 电子仓库和文档管理 所谓电子仓库，是在p d m 中实现某种特定数据存储机制的元数据( 管 理数据的数据) 库及其管理系统。它保存所有与产品相关的物理数据和文件 的元数据，以及指向物理数据和文件的指针。该指针指定存放物理数据的数 据库记录和存放物理文件的文件系统与目录。 在产品的整个生命周期中与产品相关的信息是多种多样的。这些信息以 文件或图档的形式存在，统称为文档。 通过文档管理，可以让企业很好地组织、管理、控制文档的建立、修改、 发布和存档工作。企业人员也可以更加方便、快捷、有效地查找和引用所需 要的各种数据和信息。 p d m 的电子仓库和文档管理提供对分布式异构数据的存储、检索和管理 功能。在p d m 中，数据的访问对用户来说是完全透明的，用户无需关心电 子数据存放的具体位置，以及自己得到的是否是最新版本，这些工作均由 p d m 系统来完成。电子仓库的安全机制使管理员可以定义不同的角色井赋予 这些角色不同的数据访问权限和范围，通过给用户分配相应的角色使数据只 能被经过授权的用户获取或修改。同时，在p d m 中电子数据的发布和变更 必须经过事先定义的审批流程后才能生效，这样就使用户得到的总是经过审 批的正确信息。 西南塑盔兰堡主堡窒竺兰堡堕壅 塑! 戛 i p d m 1 1 蟊i 面i 更存荚磊鬲莲聂蓦面丽与文档的桥梁，通过在中，往往通过文件夹作为连接零部件对象与文档盼轿采，通趣 对文件夹的分类来达到对不同文档的分类管理，如可以通过合理建立设计过 程、工艺过程、制造过程、更改过程等，对每一个过程建立一个专门的文件 夹来管理该过程中涉及的文件。 2 用户管理 就是对使用p d m 系统的所有用户进行管理，具体包括用户注册，用户 权限控制，用户角色确定，用户密级确定等。用户管理一般通过建立组织一 角色权限模型来实现。 3 产品结构与配置管理 产品结构的定义为：相互关联的一组零件按照特定的装配关系组装起来 即构成部件，一系列的零件和部件有机的装配在一起则构成产品。将产品按 照部件进行分解，部件再进一步分解成子部件和零件，直到零件为止，由此 形成的分层树状结构，称为产品结构树。 产品结构与配置管理是产品数据组织与管理的一种形式，它以电子仓库 为底层支持，以材科明细表为其组织核心，把定义最终产品的所有工程数据 和文档联系起来，实现产品数据的组织、管理与控制，并在定目标和规则 约束下，向用户或应用系统提供产品结构的不同视图和描述，如设计视图、 装配视图、制造视图、计划视图等。 产品结构与配置管理是p d m 的核心功能之一，利用此功能可以实现对 产品结构与配置信息和物料清单( b i l lo fm a t e r i a l s ) 的管理。而用户可以利 用p d m 提供的图形化界面来对产品结构进行查看和编辑。在p d m 系统中， 零部件按照它们之间的装配关系被组织起来，用户可以将各种产品定义数据 与零部件关联起来，最终形成对产品结构的完整描述，传统的b o m 也可以 利用p d m 自动生成。p d m 系统通过有效性和配置规则来对系列化产品进行 管理。有效性分为两种：结构有效性和版本有效性。结构有效性影响的是零 部件在某个具体的装配关系中的数量，而版本有效性影响的是对零部件版本 的选择。有效性控制有两种形式：时间有效性和序列数有效性。产品配置规 则也分为两种：结构配置规则和可替换件配置规则。结构配置规则与结构有 效性类似，控制的都是零部件在某个具体的装配关系中的数量，结构配置规 则与结构有效性可以组合使用；可替换件配置规则控制的是可替换件组中零 件的选择。配置规则是由事先定义的配置参数经过逻辑组合而成。用户可以 通过选择各配置变量的取值和设定具体的时间及序列数来得到同一产品的不 西南交通大学硕士研究生学位论文 第9 页 同配置。在企业中，同一产品的产品结构形式在不同的部门( 如设计部门、 工艺部门和生产计划部门) 并不相同，因此p d m 系统还提供了按产品视图 来组织产品结构的功能。通过建立相应的产品视图，企业的不同部门可以按 其需要的形式来对产品结构进行组织。而当产品结构发生更改时，可以通过 网络化的产品结构视图来分析和控制更改对整个企业的影响。 4 工作流与过程管理 p d m 的工作流管理模块管理着产品数据的动态定义过程，其中包括宏 观过程( 产品生命周期) 和各种微观过程( 如图样的审批流程) 。对产品_ i 作流管理的管理包括保留和跟踪产品从概念设计、产品开发、生产制造直 到停止生产的整个过程中的所有历史记录，以及定义产品从一个状态转换 到另一个状态时必须经过的处理步骤。管理员可以通过对产品数据的各基 本处理步骤的组合来构造产品设计或更改流程，这些基本的处理步骤包括 指定任务、审批和通知相关人员等。流程的构造是建立在对企业中各种业 务流程的分析结果上的。 工作流与过程管理中涉及的基本概念有：产品数据的全生命周期、过 程以及工作流等。 ( 1 ) 产品数据的全生命周期：产品数据从生成到报废是由一系列有序状态 组成的，侧如，从设计开始，经过审批、发放、生产、使用、变更与报废等 状态，这一系列有序的状态构成了产品数据的全生命周期。 ( 2 ) 过程：数据对象在其全生命周期中从一种状态变到另一种状态时应进 行的操作或处理的规则集合，称为过程。过程为工作流程的基本构成单元。 ( 3 ) 工作流：面向某类或几类数据对象的多个过程的有序组合称为一个工 作流。 5 项目管理 项目管理是一种为了在确定的对间范围内，完成一个既定的项目，通 过定的方式合理的组织有关人员，并有效的管理项目中的所有资源( 人 员、设备等) 与数据，控制项目进度的系统管理方法。项目管理一般是建 立在用户管理、产品结构管理和文档管理的基础之上的。 6 应用工具集成 p d m 是管理所有与产品相关的数据，而被管数据是由不同的系统产生， 数据的类型不同，数据的模型不同，怎样保证这些数据的致性和完整性是 一个很重要的问题，必须把这些系统集成到p d m 中，由p d m 管理框架对数 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 0 页 据迸行统一的控制和管理。基于p d m 框架的系统的集成可分为三个层次： 封装模式，接口模式、紧密集成模式。 7 其他的管理功能 除了以上的六大基本功能外，p d m 系统也不同程度的提供了扫描与成 像，浏览与圈阅功能。这些功能更好的完善了p d m 的作用。 1 5 本课题的目的和主要内容 本课题是对产品数据管理( p d m ) 的体系结构、及其各种功能的实现以及 实施方法进行初步研究，在认识与理解p d m 相关内容的基础上，开发p 蹦系 统的两个重要组成部分，即用户管理和文档管理系统。 1 选择本课题的目的 中小型企业在激烈的市场竞争环境中，产生了产品开发周期长、产品数 据管理混乱、产品设计效率不高等诸多问题。选择本课题的目的就是想开发 一套适用于中小型企业的p d m 系统，能够高效、快捷、方便的管理与产品 相关的信息和与产品相关的过程。 2 课题研究的主要内容有： 结合对四川某电器公司等企业调研得到的实际情况，建立一个适合中小 企业的p d m 系统，并编程实现该p d m 系统的两个重要组成模块，用户管理 和文档管理模块。具体的内容有： ( 1 ) 对p d m 系统的发展以及采用的技术进行分析： ( 2 ) 对中小企业的需求特点以及现有p d m 产品的不足进行分析： ( 3 ) 建立适合中小企业的产品数据管理系统的体系结构： ( 4 ) 建立该系统的用户管理模型和文档管理模型； ( 5 ) 实现该系统的用户权限管理功能； ( 6 ) 实现该系统的文档管理功能。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页一 第2 章p d m 相关技术分析 建立一个p d m 系统是一个综合性的工程，它所涉及到的技术和理论很 多。例如：文档管理中的元数据管理依赖什么样的数据库技术，系统的体系 结构由什么样的技术来构架等等。下面几节就着重介绍与p d m 相关的重要 技术和理论。 2 1p d m 技术的最新进展 近来，p d m 技术的发展出现了一些新动向，在企业需求和技术发展这两 大推动力的推动下产生了新一代的p d m 产品。具体表现在以下几个方面： 1 网络技术在p d m 系统中的应用越来越深入。基于网络平台和j a v a 语言开发的结构灵活、用户界面友好的p d m 系统已成为种趋势。在p d m 系统中，通过w e b 实施全球化的信息查询、浏览、创建与更新已成为现实， 并以此来支持全球化的虚拟企业的信息管理。 2 p d m 与m r p 的功能相互渗透。p d m 与m r p 分别服务予工程设计 和生产制造。p d m 系统源于c a d c a m 应用于工程设计的需要，管理的重 点为工程信息。而m r p 源于制造业的经营与生产活动的管理，包括经营、 生产、物料需求的计划与制造资源的需求计划的管理。另一方面，二者之间 也开始相互渗透，p d m 厂商开始将工程b o m 与制造b o m 统一在p d m 系 统进行管理，同时将经营计划、生产计划集成到p d m 系统中，而m r p 也在 设法将p d m 系统的功能集成起来。 3 基于w e b 技术的p d m 系统。w e b 浏览器能支持多种用户，且可运 行于不同类型的计算机上，在不同的平台上具有同样的外观和风格。p d m 系 统构架在h a t e 才n e t j n t r a n e t 之上，提供企业产品开发的最佳商务方案，以满足 电子商务时代企业的需求。这是新一代p d m 技术的目标。也是解决国内企 业采用p d m 系统时所遇到的问题的基础。 4 p d m 向整个集成方案方向发展。正在走向成熟的p d m 产业发展的 一个总趋势是从强调单个特征和功能的“技术工具包”发展到强调“问题解 决方案”的系统和服务。基于w e b 技术的发展也是这种趋势的一部分。在这 种趋势的影响下，许多p d m 供应商的重点不仅是发展自己的产品，而且将 大量的第三方软件集成到自己的产品中。实际上，p d m 系统供应商的目标正 向软件集成靠拢。将不同的软件解决方案集成到起，形成一种可运行的 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 p d m 整个解决方案，已经成为这些供应商的主要增值办法。 5 p d m 向全企业级方面发展。对大型企业而言，希望p d m 系统的功 能覆盖企业全部经营范围。这时，集成式的解决方案对于整个大企业的数据 存储和通信要求可能不是最佳的方案。于是，就需要一个企业级的p d m 系 统。企业级的p d m 系统包含一个核心的p d m 程序，由它来协调所有的操作 并提供基本的功能。这个核心程序通过局豁数据管理器所包含的集成工具， 将c a d c 舢订、技术信息发布以及软件工程等各个应用系统连接起来，局部 数据管理器用来在其独立应用范围内提供数据访问服务。核心p d m 程序、 局部数据管理器以及集成工具共同构成了企业多级的p d m 系统。企业p d m 系统具有各项作业全面协调和企业数据仓库的作用，与局部数据管理器相比， 企业p d m 系统具有更高级的过程管理，更大范围的数据共享和产品配置管 理等更复杂的功能。 2 2p d m 的体系结构 由文献 1 6 ，1 0 3 0 】可知，目前出现的各种p d m 系统主要从体系构架上 大致分为两类：一类是基于c l i e n t s e r v e r 模式，界面是传统的w i n d o w s 程序 界面( 例如用v c + + ，d e l p h i 等工具开发的) ；另一类是基于i n t e r n e f f i n t r a n e t 网络的b r o w s e r s e r v e r 模式。 p d m 系统一般分为四层，它们是用户界面层、功能模块及开发工具层、 框架核心层和系统支撑层，如图3 1 所示。 用户界面屡 功能模块及 开发工具层 框架核心层 i对象管理框架( o m f )l 一。+。1。-_。_。_-_。-_。-_。一 系统支撑层 图3 - 1c s 模式下p d m 系统的体系结构 w e b 网络技术和数据库技术的不断发展，为基于b s 模式的p d m 系统 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 3 页 的出现提供了基础。在这种模式下，一般只需要配置、安装w e b 服务器端和 数据服务器端，开发和管理的成本较低。通过浏览器，用户可以自由、主动 地访问服务器端的信息和资源。客户端所需安装的软件极少，有瘦客户机的 提法。由于w e b 界面统一，便于管理，用户培训简单，使用这种基于b s 模 式来连接工作团队、过程和数据信息，在系统建设和实际效能方面，较之以 往的c s 模式的应用更具先进性。如图3 - 2 所示，是个基于b s 模式的p d m 三层体系构架。 客户层 二二蔓亟五五至二二 应 用 层 支撑层 图3 _ 2 基于b s 模式的p d m 三层体系构架 2 3 p d m 的系统构造方法 p d m 采用分布式的客户机服务器( c l i e n t s e r v e r ) 结构，服务器端负责 公共数据的存储、多用户的同步等功能，客户端主要负责与用户的交互、客 户私有数据的管理等。同时，p d m 系统的内部构造是层次化的。p d m 系统 建立在操作系统、网络环境和分布式数据库的基础上。对象管理框架是p d m 系统的核心模块，它集中管理了p d m 系统中全部的信息实体，所有p d m 涉 及的实体，如人员、数据、过程以及实体之间的关系最终都是以对象的形式 由对象管理框架统一管理。对象管理框架为整个p d m 系统提供了统一的数 据管理的基石。建立在对象管理框架之上的是各种p d m 系统的功能框架， 包括产品结构管理、产品配置管理、集成工具、工作流程等。 垦壹奎壅查堂塑主堕塞竺兰垡迨壅 笺! ! 蔓 _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ - - _ - 一一 2 4 企业信息建模方法一面向对象的方法 面向对象的思想是软件工程学发展的结果。从7 0 年以来，人们从思想理 论和设计方法学等各个方面对面向对象技术进行了广泛两深入的研究，取得 了丰硕的成果。 面向